Исследование видового состава зеленых насаждений города Костаная

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Обзор литературы

1.1 История озеленения

1.2 Санитарно-гигиеническая роль зеленых насаждений

1.2.1 Роль зеленых насаждений в очистке воздуха от пыли и газа

1.2.2 Роль зеленых насаждений в защите от шума и ветра

1.2.3 Роль растений в формировании микроклимата

1.2.4 Ионизация воздуха и выделение фитонцидов растениями

1.3 Состояние растительности в городской среде

1.3.1 Факторы, влияющие на состояние зеленых насаждений

1.4 Подбор растений для озеленения

2. Методика работы

3. Результаты исследования

3.1 Видовой состав зеленых насаждений г.Костаная

3.2 Описание видов древесно-кустарниковой флоры

3.3 Качественное состояние древесной растительности г. Костаная

Заключение и выводы

Список использованных источников

зеленый насаждение воздух фитонцид

Введение

В некотором приближении город можно сравнить с единым сложно устроенным организмом, который активно обменивается веществом и энергией с окружающими его природными и сельскохозяйственными территориальными комплексами, и другими городами.

Город представляет собой макросреду для всего городского населения, однако для каждого горожанина существует не вся макросреда города как целого, а сложившееся в общегородском пространстве распределение разных микросред, отличающихся по характеру загрязнения, нервно-психическим нагрузкам на человека и другим характеристикам, от которых зависит его самочувствие [1]. В настоящее время многие вопросы, связанные с экологией города, ассоциируются с состоянием городского озеленения.

Эффективность системы озеленения города зависит от взаимосвязи ее с окружающими город зелеными открытыми пространствами и лесами. Поэтому города и их пригородные зоны должны рассматриваться как единое пространство - планировочное и ландшафтное целое.

Деревья с широкими кронами и кустарники, посаженные вдоль тротуаров, улучшают микроклимат улиц. Многие растения выделяют фитонциды. Зеленая листва, красочная гамма цветущих растений, аромат их, причудливая игра света и тени, успокаивающий шелест листвы - все это создает у человека приятное ощущение покоя, снимает нервное напряжение, улучшает настроение.

Зеленые насаждения не только улучшают микроклимат, изменяют тепловой режим, увлажняют и очищают воздух, обогащают его кислородом, убивают болезнетворные микробы, но и оказывают благоприятное воздействие на людей [2].

Экологическая ситуация города - «зеркало», в котором отражается уровень его социально-экономического положения, поэтому не случайно экологическая информация в развитых странах общедоступна и занимает одно из ведущих мест в политической и общественной жизни общества [3].

Систематическое обобщение информации о состоянии окружающей природной среды и здоровья населения в городе необходимо как для обоснования природоохранных программ и принятия управленческих решений, так и для широкого ознакомления с этой проблемой жителей города, представителей экологических организаций и общественных движений.

Актуальность работы определяется ухудшением экологического состояния города, которое вызвано среди прочих причин и значительным уменьшением площади зеленых насаждений, а также несоблюдением правил формирования городских зеленых насаждений.

Работа имеет несомненную практическую ценность, так как содержит ценные сведения о правилах формирования зеленых насаждений в городе, позволяет оценить озелененность г. Костаная с точки зрения разнообразия ассортимента, расширяет представления о том, какие древесные и кустарниковые породы можно с успехом выращивать в условиях Костаная.

Цель данной работы - исследование видового состава зеленых насаждений города Костаная.

В задачи работы входило:

- определить видовой состав древесных растений;

- выявить видовое многообразие кустарников;

- выработать рекомендации по озеленению города.

1. Обзор литературы

1.1 История озеленения

История озеленения начиналась как история садово-паркового искусства еще во времена первых цивилизаций. Садово-парковое искусство - это искусство создания садов, парков и др. озеленяемых участков. Специфика садово-паркового искусства заключается в использовании для организации пространства живого растительного материала, непрерывно меняющего свой облик, в объединении элементов природы и художественного творчества в единое целое.

Практика зелёного строительства включает: создание садов и парков, подбор растений для различных климатических и почвенных условий, размещение и группировку растений в сочетании с архитектурными сооружениями, водоёмами, дорогами, площадками, скульптурой, посадку растений и уход за ними и т. д. Садово-парковое искусство выработало многообразные композиционные приёмы, которые условно можно свести к двум основным принципам: регулярному и пейзажному. Для первого характерна геометрическая композиция, для второго живописное размещение композиционных элементов, имитирующее естественный ландшафт.

Садово-парковое искусство возникло в эпоху рабовладельческого строя, когда особое значение придавалось паркам при культовых сооружениях, дворцах, усадьбах знати и т. д. Планировка садов Древнего Египта отличалась строгой регулярностью: центром композиции служило главное здание, а прямая аллея, соединявшая его со входом на участок, являлась основной композиционной осью, делившей территорию сада на две равные части, в каждой из которых размещались прямоугольные водоёмы [4].

В государствах Древней Месопотамии существовали большие охотничьи заповедники, а также сады, разбитые на террасах, соединённых лестницами (так называемые висячие сады е Семирамиды в Вавилоне, 7 в. до н. э.).

В Древней Греции симметрично посаженные деревья нередко окружали храмы (например, Гефестейон в Афинах, 2-я пол. 5 в. до н. э.), а иногда и центры городской жизни (например, афинскую агору). Уже в 5 в. до н. э. были распространены регулярные сады-герооны, украшенные колоннадами и скульптурой и предназначенные для спортивных состязаний в память погибших героев. С 4-3 вв. до н. э. при жилых - домах разбивались небольшие садики, единственным декоративным акцентом в которых а являлось дерево, фонтан или отдельная скульптура. Общественные регулярные парки были важным элементом многих древнеримских градостроительных структур. Древнеримские сады, обычно окружённые колоннадами, выделялись детальной взаимозависимостью природных и архитекурных форм; большую роль в древнеримском садово-парковом искусстве играли искусственные водоёмы, фонтаны, а также подстриженные деревья и кустарники; кроме скульптур и фонтанов, излюбленными малыми формами были лёгкие трельяжные изгороди, беседки и перголы, покрытые вьющимися растениями. Особенно типичными для древнеримского озеленения были садики перистилей (хорошо известные по раскопкам Помпей и Геркуланума), возникновение которых было тесно связано с растущей урбанизацией античного общества, обусловившей возросшую тягу к природной среде [3].

Исключительной изысканностью отличались средневековые сады арабских стран, Ирана, Средней Азии, обычно замкнутые со всех сторон высокими стенами. Геометричность их построения подчёркивалась сетью узких каналов, разделявших территорию на участки, в оформлении которых значительное место отводилось прямоугольным или квадратным газонам и тонким цветовым контрастам различных по фактуре и цвету растений (например, тёмного кипариса и ярко цветущего миндаля). На завоёванном арабами Иберийском полуострове в 8-12 вв. сложился тип испано-мавританского сада, расположенного в небольшом дворике; ведущими декоративными мотивами здесь были небольшие бассейны и каналы, выложенные цветными изразцами, а также стриженые живые изгороди из вечнозелёных кустарников.

Садово-парковое искусство мусульманских стран оказало значительное влияние на планировку и оформление садов средневековой Индии. В садах и парках средневековых стран Дальнего Востока господствовали принципы свободной (или, пейзажной) композиции. Лежавшая в основе этих принципов идея вечной обновляемости природы в японских садах подчёркивалась не только прихотливыми очертаниями водоёмов и дорожек, но и самим характером малых архит. форм, облик которых навевал ощущение неразрывной слитности их с естественной средой.

Сады европейского средневековья носили преимущественно утилитарный характер: в них выращивали овощи, целебные растения, плодовые деревья и ягодные кустарники, однако существовали и отд. декоративные вкрапления в виде газонов с цветочными грядками. Новый подъём садово-паркового искусства в европейских странах начинается в эпоху Возрождения. Итальянские архитекторы 16 в. (Виньола, П. Лигорио и др.) разработали приёмы разбивки регулярного сада, используя рельеф местности и как бы развивая композиционные соотношения, заложенные в архитектуре главного здания. Эти сады представляли собой систему сменявших друг друга эффектных видов (или перспектив) и располагались на террасах с подпорными стенками, монументальными лестницами, обильным скульптурным убранством и каскадами. Ренессансные приёмы озеленения получили дальнейшее развитие в садовой архитектуре итальянских вилл барокко. Рационалистические принципы, господствовавшие в искусстве абсолютистской Франции 17 в., воплотились в строго геометрической планировке регулярных («французских») парков, созданных А. Ленотром (парк в Версале и др.). Такие сады и парки разбивались преимущественно на плоской местности или пологом склоне. Главное место в ансамбле занимал дворец; перед ним располагались партеры, водоёмы и каналы с неподвижной гладью воды (водяные зеркала); чёткие пространственные акценты вносили многочисленные скульптуры, в совокупности представлявшие собой проникнутую единым замыслом образную систему. В основе ряда парков «французского» типа лежала т. н. трёхлучевая система аллей, радиально расходившихся от дворца или замка и открывавших обширные видовые перспективы. Идеи А. Ленотра оказали и основополагающее воздействие на развитие европейского садово-паркового искусства 17 - 1-й пол. 18 вв.) [4].

В середине 18 в. в Европе возникли свободно распланированные пейзажные парки, в развитии которых важную роль сыграли философские идеи Просвещения, а также изучение искусства Китая. Первоначально такие парки были созданы в Великобритании (архитектор Ч.Бриджмен, У. Кент, Л. Браун, У. Чеймберс), затем во Франции (архитектор Р. Л. Жирарден) и других странах Европы. В основе композиции пейзажных, а или «английских», парков лежал принцип творческой переработки мотивов естественной природы; партеры здесь сменяются лужайками, геометрические по форме бассейны и каналы - озёрами и речками, строго ритмизованные по композиции посадки - отдельно стоящими - или свободно сгруппированными деревьями, прямые аллеи и дорожки - прихотливо вьющимися тропинками. Важное значение обрело последовательно проведённое в общей композиции и размещении отдельных растений представление о своеобразии художественных эффектов, связанных со сменой времён года. Менялся и характер садовой архитектуры: пейзажные парки изобиловали «романтическими» руинами, а также постройками, имитировавшими сельское жилище [2].

C середины 19 века в европейских странах и США создавались многочисленные общественные (преимущественно пригородные) парки. Первоначально в них господствовали приёмы свободной, «английской» планировки, но к концу 19 в. мастера садово-паркового искусства (например, Ф. Л. Олмстед и И. Иенсен в США) всё чаще сочетают элементы регулярного и ландшафтного построения. Однако в целом садово-парковое искусство конца 19 - начала 20 вв. переживает упадок, что сказывается в измельчении планировочных структур, вычурности цветочного оформления и малых форм архитектуры. Увлечение микрокомпозициями свойственно многим произведениям садово-паркового искусства 20 в., чему способствуют достижения в области селекции растений и дендрологии, позволяющие создавать построения типа японского сада, испано-мавританского патио, альпийской горки и т. д. независимо от конкретных природных условий. Стилистический эклектизм, свойственный садам такого рода, преодолевается в творчестве мастеров, стремящихся использовать в садово-парковом искусстве некоторые приёмы современного изобразительного искусства (бразилец Р. Бурле Маркс и др.).

В 20 в. появляются многочисленные новые объекты садово-паркового искусства (спортивные и развлекательные парки, луна-парки, парки-выставки, «линейные» парки вдоль автодорог, национальные природные и исторические парки, сады на крышах, большие крытые сады с искусственным микроклиматом). Особенно актуальными становятся, в частности, проблемы создания больших городских парков для массового отдыха (Центральный парк в Нью-Йорке, так называемый Амстердамский лес в Нидерландах и др.), сохранения или воссоздания естественных ландшафтов (успешно решённые, например, в застройке финских городов Лахти и Тапиола), восстановления отработанных территорий (осуществлённого, например, при разбивке парка Олимпийского комплекса в Мюнхене), обогащения пластических возможностей естественной пейзажной среды за счёт возведения шумозащитных сооружений и пр. [4].

1.2 Санитарно-гигиеническая роль зеленых насаждений

Озеленение - один из наиболее эффективных путей улучшения городской среды. Зеленые насаждения поглощают пыль и токсичные газы, улучшают микроклимат городской территории, издают хорошие условия для отдыха на открытом воздухе, предохраняют от чрезмерного перегревания почву, стены зданий и тротуары.

Растительность, как средовосстанавливающая система, обеспечивает комфортность условий проживания людей в городе, регулирует (в определенных пределах) газовый состав воздуха и степень его загрязненности, климатические характеристики городских территорий, снижает влияние шумового фактора и является источником эстетического восприятия [5].

Озеленение осуществляют для оздоровления воздушного бассейна, формирования оптимального микроклимата, улучшения шумового режима, создания условий для отдыха, а также с декоративно-планировочными целями (индивидуализация облика города, оживление его ландшафта, устранение монотонности застройки и создание благоприятной среды обитания человека).

Зеленые насаждения, таким образом, - важнейший элемент градостроительства, фактор, имеющий большое значение в санитарно-гигиеническом, архитектурно-планировочном и социальном отношении. Санитарно-гигиеническое значение зеленых насаждений весьма велико и многосторонне. Важнейшая гигиеническая особенность зеленых насаждений выражается в регулировании теплового и радиационного режимов, в создании микроклимата, обеспечивающего комфортные условия внешней среды. Не меньшее значение зеленых насаждений заключается в том, что они являются мощным фактором защиты населенных мест от пыли, газов, ветра и шума. Кроме того, они благоприятно воздействуют через органы чувств на центральную нервную систему человека, улучшая его самочувствие [6].

В то же время эстетическое значение озелененных территорий очень велико. Умело подобранные деревья, кустарники, газоны и цветники украшают город, придают уют его улицам. Красота зелени вызывает положительные эмоции, благотворно воздействует на здоровье и психику человека. Установлено, что результативность умственной деятельности в значительной степени зависит от красоты ландшафтов, окружающих человека, от его близости к природе [5,6].

Среди зелени человеку требуется на 60% меньше времени для восстановления сил после рабочего дня, чем в лишенных растительности индустриальных кварталах города. В озелененных районах или парке выносливость людей увеличивается на 15%, резко повышается внимательность и сосредоточенность [7].

При проектировании озеленения необходимо помнить о функциональном назначении зеленых насаждений.

Принято выделять следующие главные функции зеленых насаждений:

1 санитарно - гигиеническая;

2 рекреационная;

3 структурно-планировочная;

4 декоративно-художественная;

Обязательные требования к системе озеленения - равномерность и непрерывность. Основными же элементами системы озеленения города - парки, сады, озелененные территории жилых и промышленных районов, набережные, бульвары, скверы, защитные зоны [2].

Включение озеленения в планировочную структуру города благоприятно влияет на окружающую среду и условия жизни населения. Городские зеленые насаждения относят к трем основным категориям:

1 общего пользования (городские, районные парки культуры и отдыха, сады жилых районов и микрорайонов, скверы, бульвары, лесопарки);

2 ограниченного пользования (озелененные участки школ и других учебных заведений, детских, лечебно-профилактических учреждений, спортивных сооружений и т.п.);

3 специального назначения (озеленение улиц, санитарно-защитные зоны, питомники, ботанические сады и др.).

Суммарная площадь зеленых насаждений на территории микрорайона должна составлять не менее 10 м2 на человека. В пригородной зоне выделяется лесопарковый пояс - зеленое кольцо, примыкающее к городу и имеющее особый природоохранительный режим. Ширина его в зависимости от величины и профиля города и местных природных условий колеблется от 5 до 20 км. [8].

Зеленые насаждения в полной мере выполняют свою роль, если правильно размещены, занимают 50% заселенной площади города. Общегородские парки рекомендуется размещать так, чтобы они находились в 2-3 км от жилья, районные - в 1,5 км, детские - в 1км, скверы - в 400-500 м.

Качество воздушных масс значительно улучшается, если они проходят над лесопарками и парками, площадь которых составляет в 600-1000 га. При этом количество взвешенных примесей снижается на 10 - 40% [9].

Практикой проектирования и строительства жилых районов с применением 16 этажной застройки обоснованы следующие соотношения территорий составляющих их функциональных зон: жилые микрорайоны 61-75%, участки общественных учреждений 5-9%, зеленые насаждения общего пользования 8-15%, улицы и автостоянки 12-15% [8].

Эффективность системы озеленения города зависит от взаимосвязи ее с окружающими город зелеными открытыми пространствами и лесами. Поэтому города и их пригородные зоны должны рассматриваться как единое пространство - планировочное и ландшафтное целое. В пригородной зоне необходим лесопарковый пояс - зеленое кольцо, примыкающее к городу и имеющее особый природоохранительный режим. Ширина его в зависимости от величины и профиля города и местных природных условий должна составлять от 5 до 20 км. [10].

1.2.1 Роль зеленых насаждений в очистке воздуха от пыли и газа

Велика роль зеленых насаждений в очистке воздуха городов. Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Дерево средней величины за 24 часа восстанавливает столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек. За один теплый солнечный день гектар леса поглощает из воздуха 220-280 кг углекислого газа и выделяет 180-220 кг кислорода. 1 га городских зеленых насаждений выделяется в день до 200 кг кислорода [11].

Результаты изучения пыле - и газозадерживающей роли древесных и кустарниковых посадок свидетельствуют о том, что запыленность воздуха среди зеленых насаждений в 2-3 раза ниже, чем на открытых участках. Наибольшей пылезадерживающей способностью обладают породы деревьев и кустарников с шершавыми, порытыми ворсинками листьями (вяз, липа, клен, сирень).

Газозащитная роль зеленых насаждений обусловлена способностью растений улавливать, содержащиеся в атмосферном воздухе газы и стойкостью по отношению к ним. К наиболее газостойким могут быть отнесены тополь, канадский клен, жимолость.

Влияние древесных и кустарниковых пород на снижение концентраций в воздухе вредных газов происходит главным образом путем рассеивания этих газов в верхние слои атмосферы кронами деревьев, и в некоторой степени путем поглощения газов листьями через устьица и клеточную оболочку листьев. Известно, например, что зеленые насаждения улавливают из атмосферного воздуха сернистый газ и накапливают его в виде сульфатов в своих тканях [12].

Большое значение в оздоровлении воздуха населенных мест имеет способность растений поглощать углекислый газ и выделять кислород. В среднем 1 га зеленых насаждений за час поглощает 8 л углекислоты. Интенсивность этого процесса зависит от особенностей фотосинтеза различных пород деревьев и кустарников.

Дерево средней величины за 24 часа восстанавливает столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трёх человек. За один теплый солнечный день гектар леса поглощает из воздуха 220-280 кг углекислого газа и выделяет 180-200 кг кислорода. Наибольшей продуктивностью кислорода обладает тополь.

На 1 т прироста древесины березы поступает кислорода: в составе СО2 1335 кг, в составе Н2О 488 кг, всего 1823 кг. Но в самой древесине содержится 430 кг кислорода, а остальные 1393 кг выделяются в атмосферу [13].

Установлено, что 1 га 20-летнего соснового насаждения, давая в среднем ежегодный прирост древесины 5 м3 на 1 га, поглощает каждый год 9,35 т СО2 и выделяет 7,25 т О2. Наиболее явны в этом отношении средневозрастные насаждения. Так, 1 га 60-летнего соснового леса дает ежегодный: прирост в среднем 7,51 м3 на 1 га, поглощая за это время 14,44 т СО2 и выделяя 10,92 г О2. Еще активнее фотосинтез протекает в 40-летних дубовых насаждениях, где поглощение СО2 за год на 1 га составляет 18 г, а выделение -13,98 т [14].

Один га городских насаждений поглощают за 1 час 8 кг углекислого газа, который выдыхают за это же время 200 человек. В условиях города зеленые насаждения - это фабрика чистого воздуха, непревзойденные очистители и санитары атмосферы. Зеленые насаждения поглощают из воздуха не только углекислый газ, но и очищают атмосферу от угарного газа, сводят его концентрацию к естественной - порядка 0,00001% [15].

Некоторые растения могут поглощать самые вредные газы. Установлено, что лесные сообщества ежесуточно перерабатывают ассимиляционным аппаратом до 500 тысяч кубометров воздуха на 1 га леса. Суммарная воздухоочистная способность полноценных древостоев, формирующих 4 тонны листьев на 1 га, составляет в течение вегетационного периода около 10 тонн токсичных газов. Только одно дерево в течение вегетации способно поглотить до 12 кг сернистого газа [15,16].

Студенты Казахского университета вместе с учеными Ботанического сада республиканской Академии наук изучили процесс адаптации в условиях города более трехсот видов растений. Как показали исследования, в индустриальном городе замедляется развитие зеленых насаждений, однако отдельные особи бурно идут в рост. Это - можжевельник, барбарис, боярышник. К растениям санитарам принадлежит и роза.

Действие древесной растительности на содержание вредных химических соединений в городском воздухе проявляется также в способности деревьев к окислению, находящихся в городском воздухе паров бензина, керосина, дизельного топлива, ацетона и т.п. Многие растения могут усваивать из атмосферы ароматические углеводороды, карбонильные соединения, эфиры и эфирные масла. Имеются сведения о поглощении растениями фенолов. Большой фенолаккумулирующей способностью обладают: сирень обыкновенная, бирючина, шелковица белая. Кроме того, зеленые насаждения способны улавливать и содержащиеся в воздухе радиоактивные вещества [17].

Таблица 1

Наилучшие зеленые фильтры для биологической очистки атмосферного воздуха в городах

Наименование загрязнений	Наименование насаждений
	липа	тополь	клен
железо	+	+
марганец	+
свинец		+	+
сера	+		+

Исследования показали, что тополь является наилучшим «санитаром» в зоне сильной постоянной загазованности. Для сравнения за 5 летних месяцев 25- летний дуб поглощает 28 кг углекислого газа, липа - 16, сосна -10, ель - 6, а взрослый тополь - целых 44 кг. Хорошими поглотительными качествами обладают также липа мелколистная, ясень, сирень и жимолость. В зоне слабой периодической загазованности большее количество серы поглощают листья тополя, ясеня, сирени, жимолости, липы, меньше - вяза, черемухи, клена [18].

За вегетационный период растущий тополь черный осаждает 44 килограмма пыли, тополь белый - 53 килограмма; ива белая и клен ясенелистный соответственно 34 , 30 килограммов. Один гектар елового леса за год осаждает 32 тонны пыли, дубового - 54, букового же - 68 тонн. Лучше всего эту функцию выполняют деревья и кустарники с опушенными, вязкими, клейкими, шероховатыми листьями. Вяз, например, задерживает в 6 раз больше пыли, чем тополь [18,19].

Влияние зеленых насаждений на запыленность воздуха и снижение концентрации газов зависит от характера посадок: их плотности, конфигурации, структуры [19].

1.2.2 Роль зеленых насаждений в защите от шума и ветра

Недостаточное озеленение городских микрорайонов и кварталов, нерациональная застройка, интенсивное развитие автотранспорта и другие факторы создают повышенный шумовой фон города.

Борьба с шумом в городах - острая гигиеническая проблема, обусловленная усиливающимися темпами урбанизации. Шум не только травмирует, но и угнетают психику, разрушает здоровье, снижая физические и умственные способности человека.

Исследования показали, что характер нарушений функций человеческого организма, вызываемый шумом, идентичен нарушениям при действии на него некоторых ядовитых препаратов [20].

Различные породы растений характеризуется разной способностью защиты от шума. По данным венгерских исследователей, хвойные породы (ель и сосна) по сравнению с лиственными (древесные и кустарниковые) лучше регулируют шумовой режим. По мере удаления от магистрали на 50 метров лиственные древесные насаждения (акация, тополь, дуб) снижают уровень звука на 4,2 дБ, лиственные кустарниковые - на 6 дБ, ель - на 7 дБ и сосна - на 9 дБ.

Исследования показали, что лиственные породы способны поглощать до 25 % звуковой энергии, а 74 % её отражать и рассеивать. Наилучшим в этом отношении являются из хвойных пород ель, пихта; из лиственных - липа, граб и другие [20].

Высокий эффект защиты от шума достигается при размещении зеленых насаждений вблизи источников и шума и одновременно защищаемого объекта. При формировании полос зеленых насаждений в жилых кварталах, особенно вблизи зданий, магистралей, коммуникаций и т.п., необходимо учитывать удаленность посадок от объектов, что, в первую очередь, связано с последующим разрастанием деревьев и кустарников.

Наилучшими по ветроослабляющему влиянию являются полосы продуваемой конструкции. Это плотные или слабоажурные в верхней и средней частях насаждения со сквозными просветами внизу, могут быть с низкорослым кустарником или без него [8].

Полное и всестороннее использование зеленых насаждений приводит к оздоровлению городской среды. Большое значение имеет ветрозащитное действие зеленых насаждений. Зависимость снижения скорости ветра от высоты полосы зеленых насаждений представлена в таблице 2.

Таблица 2

Снижение скорости ветра в зависимости от высоты полосы зеленых насаждений

Расстояние от насаждений, выраженное в высоте (H) посадок	Скорость ветра в % от его скорости в зоне, не защищенной посадкой
H	40
2 H	45
3 H	55
4 H	60
5 H	65
10 H	80
15 H	85
20 H	90
25 H	92
40 H	95

1.2.3 Роль растений в формировании микроклимата

В городах складываются своеобразные микроклиматические условия, во многом неблагоприятные для человека. Так, например, в городе значительно более резко колеблется температура воздуха, в нем содержится больше пыли и вредных газов, воздух более сухой, чем за городом.

Зеленые насаждения играют существенную роль в формировании благоприятного микроклимата населенных мест, изменяя радиационно-тепловые условия, ветровой режим и влажность воздуха.

Отмечено, что теплоощущения человека, находящегося в зоне зеленого массива, благоприятнее, чем в других зонах, даже в жаркую погоду, так как зеленые насаждения в зависимости от частоты посадок и прозрачности крон пропускают от 1/20 до 1/100 части спектра солнечного излучения. На затененных участках снижается температура почвы и твердых покрытий дорог, уменьшается напряжение прямого и отраженного тепла солнечной энергии. Установлено, что летом в парках и садах прохладнее на 1-20С, чем на улицах; теплее зимой.

Зеленые насаждения в городе создают хорошие условия для отдыха на открытом воздухе, предохраняя от чрезмерного перегревания почву, стены зданий и тротуары. В тени сада в жаркий день температура воздуха на 7-80С ниже, чем на открытом месте.

Если в летний день температура воздуха на улице выше 300С, то в саду микрорайона термометр показывает лишь около 22-240С. В таком саду приятно отдыхать [6].

Влияние зеленых насаждений на смягчение температурного режима открытых пространств в летние дни обусловливается двумя важными факторами: во-первых, тем, что зеленые насаждения при правильном их размещении защищают поверхность стен, почвы и искусственных покрытий от прямого солнечного облучения, и, во-вторых, тем, что температура поверхности зеленого покрова, благодаря значительному отражению солнечных лучей и большому испарению влаги, не достигает таких высоких величин, как температура открытой почвы, искусственных покрытий и каменных стен.

Насаждения влияют на местные воздушные потоки, способствующие вертикальному проветриванию территории. Чередование озелененных и открытых участков позволяет усилить проветривание территории и создать благоприятный микроклимат в городе [19].

Под покров зеленых насаждений проникает в среднем лишь 16% от суммарной солнечной радиации. Санитарно-защитная зона наиболее эффективна, если не менее 40% ее территории занято газоустойчивыми и быстрорастущими деревьями и кустарниками, расположенными полосами шириной 30-50 м через каждые 100-200 м [6,8,9].

Улучшению микроклимата способствует также повышение влажности воздуха в результате испарения влаги листьями при повышенной температуре. Известно, что за год 1 га леса испаряет в атмосферу 1-3,5 млн. кг влаги. Даже небольшие зеленые массивы повышают влажность воздуха на прилегающей территории на 20-30%. Над лесами же образуется зона конденсации влаги, вследствие чего над ними выпадает осадков на 9-30% больше, чем над безлесной территорией [21].

1.2.4 Ионизация воздуха и выделение фитонцидов растениями

Одним из оздоравливающих эффектов зеленых растений является ионизация воздуха. Существуют аэроионы легкие, которые могут нести отрицательный или положительный заряды, и тяжелые - положительно заряженные. Наиболее благоприятное воздействие на окружающую среду оказывают легкие отрицательные ионы. Носителями положительно заряженных тяжелых ионов обычно являются ионизированные молекулы дыма, водяной пыли, паров, загрязняющих воздух. Следовательно, чистота воздуха в значительной мере определяется соотношением количества легких ионов, оздоравливающих атмосферу, и тяжелых ионов, загрязняющих воздух.

Существенной качественной особенностью кислорода, вырабатываемого зелеными насаждениями, является насыщенность его ионами, несущими отрицательный заряд, в чем и проявляется благотворное влияние растительности на состояние человеческого организма. Для более ясного представления о возможности растений обогащать воздух отрицательными легкими ионами можно привести следующие данные: число легких ионов в 1 см3 воздуха над лесами составляет 2000-3000, в городском парке - 800, в промышленном районе - 200-400, в закрытом многолюдном помещении - 25-100 [7].

На ионизацию воздуха влияет как степень озеленения, так и природный состав растений. Лучшими ионизаторами воздуха являются смешанные хвойно-лиственные насаждения. Сосновые насаждения только в зрелом возрасте оказывают благоприятное воздействие на его ионизацию, так как вследствие выделяемых молодыми сорняками паров скипидара концентрация легких ионов в атмосфере снижается. Летучие вещества цветущих растений так же способствуют повышению в воздухе концентрации легких ионов.

Ионизация лесного кислорода в 2-3 раза выше по сравнению с морским и в 5-10 раз - с кислородом атмосферы городов. Поэтому леса, образующие зеленый пояс вокруг городов, оказывают значительное благотворное воздействие на оздоровление городской среды, в частности обогащают воздушный бассейн легкими ионами [20].

К санитарно-гигиеническим свойствам растений относится их способность выделять особые летучие органические соединения, называемые фитонцидами, которые убивают болезнетворные бактерии или задерживают их развитие. 1 г фитонцидов очищает несколько сотен кубометров воздуха. Фитонциды коры пихты убивают бактерии дифтерии. Сок антоновских яблок, листья тополя и некоторых других растений убивают дизентерийную бактерию. Фитонциды черемухи и лавровишни в лабораторных условиях за 10--12 сек убивают муху, комаров и клещей. Плантация можжевельника на площади 1 га выделяет в воздух 30 кг летучих веществ, обладающих бактерицидными свойствами, достаточных для стерилизации воздуха небольшого города. Благодаря действию фитонцидов в лесу в 1 м3 воздуха содержится всего 200--300 бактерий, в воздухе же больших городов их содержится в 200-- 250 раз больше.

Эти свойства приобретают особую ценность в условиях города, где воздух содержится в 10 раз больше болезнетворных растений, чем воздух полей и лесов. В парках воздух содержит в 200 раз меньше болезнетворных микроорганизмов, чем на улицах города. При этом в зеленых массивах уже на расстоянии 30 метров от проезжей части улицы в 2 раза меньше микробов, чем на транспортных магистралях. С каждого гектара, занятого деревьями, выделяется в год до 30 кг полезных для человека эфирных масел. Активными источниками фитонцидов являются белая акация, береза, ива, дуб зимний и красный, ель, тополь и др. [22].

В чистых сосновых лесах и лесах с преобладанием сосны (до 60%) бактериальная загрязненность воздуха в 2 раза меньше, чем в березовых. Из древесно-кустарниковых пород, обладающих антибактериальными свойствами, положительно влияющими на состояние воздушной среды городов, следует назвать акацию белую, барбарис, березу бородавчатую, грушу, граб, дуб, ель, жасмин, жимолость, иву, калину, каштан, клен, лиственницу, липу, можжевельник, пихту, платан, сирень, сосну, тополь, черемуху, яблоню. Фитонцидной активностью обладают и травянистые растения - газонные травы, цветы и лианы [23].

На интенсивность выделения растениями фитонцидов влияют сезонность, стадии вегетации, почвенно-климатические условия, время суток.

Максимальную антибактериальную активность большинство растений проявляют в летний период. Поэтому некоторые из них можно использовать в качестве лечебного материала.

1.3 Состояние растительности в городской среде

Защитные свойства растений во многом зависят от тех экологических условий, в которых они находятся. В городских условиях оптимальными для роста и развития многих растений являются парки площадью 50-100 га и сады, несколько худшими - бульвары и скверы и неблагоприятными - асфальтированные улицы.

В составе парковых насаждений у растений наблюдаются более интенсивные процессы фотосинтеза и дыхание по сравнению с теми, которые произрастают на асфальтированных улицах и вблизи магистралей.

Под влиянием техногенных факторов в зеленой массе растительности уменьшается содержание хлорофилла. Ткани растения изменяют цвет на желтый, охристый, растение поражает хлороз. Более сильное поражение вызывает некроз тканей. Степень поражения зеленых насаждений существенно отличается в разных районах. Наземными геохимическими исследованиями установлена связь пораженности растительности и накопления в растениях относительно фона ряда химических элементов (свинца, олова, серебра, кобальта, меди, цинка) вблизи производства черной и цветной металлургии, машиностроения, полиграфии [24].

Защитные свойства растений во многом зависят от тех экологических условий, в которых они находятся. В городских условиях оптимальными для роста и развития многих растений являются парки площадью 50-100 га и сады, несколько худшими - бульвары и скверы и неблагоприятными - асфальтированные улицы. В составе парковых насаждений у растений наблюдаются более интенсивные процессы фотосинтеза и дыхание по сравнению с теми, которые произрастают на асфальтированных улицах и вблизи магистралей [25].

1.3.1 Факторы, влияющие на состояние зеленых насаждений

Активное разрушение растительных сообществ в городе происходит из-за множества самых разнообразных причин: запыленности и загазованности атмосферы; загрязнения почв и грунтовых вод; нарушения естественного водного режима грунтовых вод; высокой плотности коммунальных сооружений, расположенных в корнеобитаемом слое; широкого распространения площадей с насыпным грунтом, полностью лишенным природных свойств почв; использования при озеленении города слабоустойчивых к загрязнению растений и т. д.

Главными геохимическими факторами риска, влияющими на состояние городской растительности, являются: загрязнение, поступающее на поверхность растений с атмосферными выпадами; поверхностно-аккумулятивное и скрытое (глубинное) загрязнение корнеобитаемого слоя; проявление процессов галогенеза (засоление и солонцеватость); нарушение естественного баланса элементов в листья растений [24].

Серьезным источником неблагополучия растений в городе является почва. Это поставщик органического вещества, биологически активных макро- и микроэлементов питания. Заболевания растений могут быть вызваны недостатком жизненно важных элементов.

Избыток элементов, вызванный техногенным загрязнением почв, тоже приводит к хроническому ослаблению жизнеспособности растений, особенно хвойных. Порог содержаний элементов для устойчивого роста и развития растений достаточно ограничен. Изменение водно-солевого и щелочно-кислотного режима почв также ведет к физиологическим нарушениям и гибели растений.

Под влиянием техногенеза почвы становятся менее кислыми, при этом щелочность почв увеличивается от периферии к центру. Далее, городские почвы обычно сильно загрязнены битумно-асфальтовыми смесями, сажей, нефтепродуктами. Поэтому правильнее говорить о содержании органического углерода, а не о содержании гумуса.

Растения нередко находятся в сфере влияния электрических полей. Развитие корневой системы угнетается коммуникационными сетями. Растительность проспектов, дворов и особенно магистралей функционирует в условиях высокой вероятности «залпового» загрязнения почв и атмосферы. В то время как медленное загрязнение дает возможность адаптироваться, «залповое» загрязнение приводит к быстрой и массовой гибели растений.

Промышленные газы вызывают нарушение функций ассимилирующего аппарата зеленых растений: происходит разрушение протоплазмы и хлоропластов в листьях, в хвое, прекращается деятельность устьиц, возникают и другие патологические явления, сопровождающиеся некрозом тканей.

Промышленные газы вызывают понижение интенсивности транспирации в 1,5-2 раза, угнетение фотосинтеза. Например, у сосны при загрязнении воздуха сернистым ангидридом фотосинтез понижается почти в 2 раза. При действии загрязненных газов происходит угнетение корневой системы деревьев, снижается общий вес корней, особенно физиологически активной их части [26].

Наиболее подвержены вредному действию промышленных загрязнений хвойные породы - сосна, ель, лиственница. Хвойные насаждения, примыкающие к большим промышленным объектам и городам, почти всегда представляют редины с чахлыми деревьями, часто - с сухостоем.

Не выдерживают дыхания заводов и автомобилей сосны. У них начинают преждевременно (не раз в четыре года, а на второй-третий год) опадать хвоинки, замедляется рост верхушечных побегов. Непосредственная причина - избыточно растворенные в воздухе озон и сернистый ангидрид.

Зарегистрированы случаи, когда промышленные выбросы в атмосферу не убивали растения, а резко меняли их состав. Растения настолько впитали пыль окрестных цементных заводов, что стали опасны для здоровья людей [27].

Наконец, сильное загрязнение воздуха способствует вспышке болезней культурных растений.

Разные породы деревьев по-разному реагируют на загрязнение воздуха. В целом их рост в городах замедляется в два раза, а в некоторых индустриальных центрах энергия фотосинтеза у растений снижена в десять раз. Продолжительность жизни деревьев в садах, парках, на улицах, бульварах резко сокращена по сравнению с естественными условиями. Например, липа мелколистная в парковых насаждениях такого крупного города как Москва живет 125-150 лет, а на улицах 50-80 лет, в то время как в лесу - 300 лет. Вяз живет в лесу до 300 лет, а на улицах - до 45 лет [28].

Большие растительные массивы (парки, сады) лучше адаптируются к загрязнению, что в целом (даже при минимальном уходе) выделяет их среди всех других видов городского озеленения как наиболее экологически благополучные и устойчивые системы. Эти зеленые массивы выходят на первое место как мощное средство нейтрализации вредных последствий техногенного загрязнения для населения.

Помимо техногенной нагрузки угнетающую роль выполняет рекреационная нагрузка. Переуплотнение почвы в местах массовых гуляний ухудшает ее водно-воздушные свойства и сопровождается гибелью растений, в том числе и деревьев. Для того чтобы уберечь растения от подобных воздействий, в лесах и парках следует прокладывать дорожки с твердым покрытием. Они принимают на себя основной поток отдыхающих и тем самым защищают растительность от повреждений [29].

Зелень садов, лесов и парков может сохраняться и развиваться только при общем благоприятном состоянии окружающей среды. Поэтому все меры, направленные на улучшение экологических качеств воздуха, воды и почв, благоприятно влияют на зеленые насаждения. Кроме того, необходимо соблюдать правильные сроки посадки и мероприятий по уходу за древесно-кустарниковыми насаждениями. Сроки формирования, санитарно-гигиенические и эстетические качества создаваемых насаждений обусловлены правильным выбором главных и сопутствующих пород деревьев и кустарников.

1.4 Подбор растений для озеленения

В зеленом строительстве может быть использовано множество видов и форм дикорастущих и культурных растений, отличающихся большим разнообразием своих биологических свойств и внешних признаков.

От подбора растений в очень большой степени зависит соответствие проектируемых насаждений санитарно-гигиеническим, архитектурно-художественным, инженерным и другим целям. Поэтому выбор растений для озеленения - ответственная задача. Она может быть решена только на основе тщательного изучения в каждом отдельном случае всех природных и планировочных условий, что дает возможность подобрать растения, наиболее соответствующие целевому назначению озеленения.

Устанавливая перечень растений для конкретного объекта, необходимо добиться, чтобы они по своим биологическим свойствам и внешним признакам соответствовали:

- климатическим условиям данного района;

- существующим или создаваемым почвам, гидрологии и режиму освещения на данном участке;

- целевому назначению озеленения; особенностям планировки и застройки участка;

- архитектурно-художественному решению объекта.

Важно подчеркнуть, что все перечисленные требования должны быть удовлетворены комплексно.

Следовательно, подбор растений определяется суммой местных условий, а также совокупностью внешних признаков и биологических свойств растений.

Группировка деревьев и кустарников по климатическим районам. В многочисленных опубликованных исследованиях и в справочной литературе имеются подробные указания по районированию деревьев и кустарников, а также детальная характеристика биологических и декоративных свойств растений [2, 8, 34, 35].

Пользуясь данными этих источников, можно для каждого города подобрать растения, пригодные по климатическим признакам.

Группировка растений по почвенным условиям. В группировке растений по климатическим районам в известной степени учтены и почвенные условия. Однако часто встречаются почвы различных типов в одном и том же климатическом районе. Кроме того, в пределах одного и того же типа почв могут быть почвы более или менее плодородные, влажные, засоленные и т. д. Поэтому практически необходимо выделить растения, особенно резко реагирующие на те или иные почвенные условия.

Вести работы по озеленению на участках с естественными почвами приходится главным образом при создании насаждений вне границ городской застройки. В городах естественные почвы встречаются чаще всего на территории сравнительно больших парков. Участки же, отводимые под скверы, сады, бульвары, внутриквартальное озеленение и т. п., как правило, естественных почв не имеют и их фактически приходится создавать заново, внося в грунт необходимые органические и минеральные удобрения. А иногда приходится завозить пригодную для растений землю. Таким - образом, почти всегда можно создать почвенные условия, соответствующие биологическим свойствам растений.

Хороших результатов в изменении почвенных условий путем проведения различного ряда агротехнических мероприятий можно добиться и на территориях с естественными почвами.

Существует следующая группировка растений по влиянию на их развитие почвенных условий:

а) деревья и кустарники, не требовательные к степени плодородия почв: береза пушистая и бумажная, акация белая, дуб пушистый, вяз мелколистный, ива, клен полевой, тополь душистый и московский, ирга, акация желтая, боярышник, лох, жимолость, таволга и др.;

б) деревья и кустарники, требующие плодородных почв: дуб черешчатый и красный, липа, ольха черная, платан, пихта, тополь белый, канадский и туркестанский, лещина, гортензия, сирень, туя западная, бузина;

в) деревья и кустарники, произрастающие на песчаных почвах: береза бородавчатая, ива пурпурная и каспийская, клен ясенелистный, серебристый и татарский, сосна, лох узколистный и серебристый, тополь белый и канадский, смородина золотистая, акация желтая, таволга, снежноягодник и др.;

г) деревья и кустарники для засоленных почв: айлант, гледичия каспийская, сумах пушистый, гребенщик, гранат и др.;

д) деревья и кустарники для влажных почв: береза пушистая, тополь, ива, лиственница, магнолия, эвкалипт, черемуха, смородина черная и красная и др.

Влияние влажности воздуха на растения. Растения по-разному реагируют на степень влажности воздуха. Одни виды и формы плохо переносят недостаток влаги, другие неприхотливы в этом отношении. При подборе растений в районах, подверженных засухам, следует обращать особое внимание на отношение различных пород деревьев и кустарников к степени влажности воздуха.

К наиболее засухоустойчивым породам относятся: берест, дуб, ель колючая и белая, клен серебристый и татарский, кипарис, гледичия трехколючковая, орех серый, тополь китайский, акация желтая, скумпия, лох узколистный, смородина золотистая.

Влияние на растения инсоляции. Одно из важных условий для нормального развития растений -- это освещение солнцем, причем некоторые породы требуют много света, в то время как другие довольствуются меньшим его количеством. Это свойство позволяет подразделить растения на светолюбивые и теневыносливые. В зеленом строительстве светолюбив и теневыносливость деревьев и кустарников имеют большое значение. В населенных пунктах приходится создавать насаждения на участках, которые в той или иной степени затенены зданиями. Особенно сильно оказывается затененной та часть городских улиц, которая застроена высокими домами.

Теневыносливость растений необходимо учитывать и при размещении различных пород на озеленяемых участках, чтобы светолюбивое растение не оказалось в тени от других растений. Следовательно, на выбор пород для определенного объекта и на их сочетание значительное влияние оказывает отношение растений к инсоляции.

Светолюбивыми породами считаются, например, береза, дуб, груша; клен ясенелистный, красный и веерный; лиственница, ольха черная, тополь; сосна обыкновенная и горная; ясень, ива, таволга, гребенщик.

К числу теневыносливых деревьев и кустарников относятся: каштан конский, граб, клен полевой и татарский, ель, липа, кипарис, платан, пихта, боярышник, кизильник, жимолость, калина, туя западная.

Процесс роста деревьев и кустарников. Деревья и кустарники можно подразделить на быстрорастущие и медленнорастущие. Такая группировка растений имеет существенное значение при выборе пород для озеленения. В практике зеленого строительства часто возникает необходимость добиться полноценного результата в кратчайшие сроки, например при озеленении городских улиц и при создании всякого рода защитных насаждений.

Сравнительно быстро нужного эффекта можно достигнуть различными способами. Простейший из них -- применение взрослых растений. Однако этот способ далеко не всегда возможен по экономическим соображениям. Тогда при выборе растений для озеленения приходится учитывать быстроту роста различных пород.

В группу быстрорастущих деревьев и кустарников входят, например, береза, вяз, гледичия, карагач, клен ясенелистный и татарский, ива плакучая, тополь, яблоня, ольха черная, орех медвежий и черный, черемуха, ясень зеленый и обыкновенный; ель белая и колючая, кипарис, лиственница даурская, европейская и западная; сосна обыкновенная, крымская, гималайская и веймутова; акация белая, айлант, барбарис, бересклет, бирючина, боярышник, бузина, дерен, чубушник, жимолость, калина, акация желтая, крушина, лох, смородина золотистая.

К группе медленнорастущих относятся кедр, тисе, вишня садовая, груша, дуб зимний и черешчатый, каштан, липа, платан, скумпия, самшит и др.

Газостойкость растений. На некоторых промышленных предприятиях производственный процесс сопровождается выбросами в атмосферу газообразных загрязнений, которые при определенной концентрации могут повредить растения. Установлено, что не все породы деревьев и кустарников одинаково реагируют на наличие в воздухе этих загрязнений. Одни из видов и форм более стойки по отношению к газам, другие -- менее стойки. Эти свойства должны быть учтены при подборе растений для озеленения территорий, находящихся в районе распространения газов. В настоящее время еще далеко не все породы деревьев и кустарников проверены на газостойкость.

Из числа изученных деревьев к газостойким могут быть отнесены: ель колючая и Энгельмана; акация белая, айлант, бирючина, гледичия трехколючковая, дерен белый, жимолость татарская, кизильник блестящий; клен пенсильванский, татарский и ясенелистный; крыжовник, лох, магония, гранат, скумпия, смородина золотистая, спирея средняя, биллиарда; тополь канадский, серый, черный; шелковица, гребенщик, софора.

Наименее стойки к газам акация желтая, береза пушистая, каштан конский, клен остролистный, ель обыкновенная, облепиха, сумах пушистый, сирень обыкновенная, сосна обыкновенная, рябина обыкновенная, ясень обыкновенный и манчжурский.

Деревья и кустарники, укрепляющие склоны, овраги, откосы. Озеленение -- один из эффективных способов укрепления берегов водоемов, крутых склонов и сыпучих песков, оврагов и откосов. Но далеко не все растения могут успешно применяться для этих целей. Закрепить почву способны лишь те виды и формы растений, которые обладают корневой системой, образующей большое количество отпрысков. Это свойство некоторых растений должно быть учтено при подборе пород для указанных выше целей. К числу таких растений относятся: клен полевой, татарский; айлант, ольха белая (серая), ирга (все виды), бобовник степной, аралия манчжурская (чертово дерево, шипдерево), толокнянка, барбарис (все виды), джузгун, вереск, акация желтая, береза степная, граб (все виды), гикори (все виды), черешня, свидина; лещина обыкновенная и монгольская, кизилы (все виды), боярышник (все виды), ракитник двухцветный, лох узколистный, вороника, бересклет (все виды), гледичия, крыжовник (все виды), буидук, чемыш (чингил) серебристый, облепиха, можжевельник древовидный, красный; керрия японская, багульник, бирючина, дереза, магония падуболистиая.